高考物理总复习提分训练(10)

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1、高考物理提分训练高考物理提分训练 1010一、选择题 1关于地球的第一宇宙速度，下列表述正确的是( ) A第一宇宙速度又叫脱离速度 B第一宇宙速度又叫环绕速度 C第一宇宙速度跟地球的质量无关 D第一宇宙速度跟地球的半径无关 解析： 由于对第一宇宙速度与环绕速度两个概念识记不准，造成误解，其实第一宇宙速 度是指最大的环绕速度 答案： B2火星的质量和半径分别约为地球的和 ，地球表面的重力加速度为 g，则火星表面的1 101 2重力加速度约为( ) A0.2g B0.4g C2.5g D5g解析： 在星球表面有 Gmg，故火星表面的重力加速度 g 火0.4g，则Mm R20.4，故 B 正确g火

2、gM火R 2 地 M地R 2 火答案： B 3.嫦娥二号卫星已成功发射，这次发射后卫星直接进入近地点高 度 200 公里、远地点高度约 38 万公里的地月转移轨道直接奔 月当卫星到达月球附近的特定位置时，卫星就必须“急刹车” ， 也就是近月制动，以确保卫星既能被月球准确捕获，又不会撞上 月球，并由此进入近月点 100 公里、周期 12 小时的椭圆轨道 a.再经过两次轨道调整，进 入 100 公里的近月圆轨道 b.轨道 a 和 b 相切于 P 点，如右图所示下列说法正确的是( ) A嫦娥二号卫星的发射速度大于 7.9 km/s，小于 11.2 km/s B嫦娥二号卫星的发射速度大于 11.2 k

3、m/s C嫦娥二号卫星在 a、b 轨道经过 P 点的速度 vavb D嫦娥二号卫星在 a、b 轨道经过 P 点的加速度分别为 aa、ab 则 aaab 答案： A 4(2011广东六校联合体联考)我们在推导第一宇宙速度的公式 v时，需要做一些gR假设和选择一些理论依据，下列必要的假设和理论依据有( ) A卫星做半径等于 2 倍地球半径的匀速圆周运动 B卫星所受的重力全部作为其所需的向心力 C卫星所受的万有引力仅有一部分作为其所需的向心力 D卫星的运转周期必须等于地球的自转周期 解析： 第一宇宙速度是卫星的最大环绕速度，只有其运行轨道半径最小时，它的运行速 度才最大，而卫星的最小轨道半径等于地球

4、半径，故 A 错误；在地球表面附近我们认为万 有引力近似等于重力，故 B 正确，C 错误；同步卫星的运转周期等于地球的自转周期，而 同步卫星的运行轨道半径大于地球半径，即大于近地轨道卫星半径，故同步卫星的周期大 于近地轨道卫星，D 错误 答案： B5全球定位系统(GPS)有 24 颗卫星分布在绕地球的 6 个轨道上运行，距地面的高度都为 2 万千米已知地球同步卫星离地面的高度为 3.6 万千米，地球半径约为 6 400 km，则全球 定位系统的这些卫星的运行速度约为( ) A3.1 km/s B3.9 km/s C7.9 km/s D11.2 km/s解析： 由万有引力定律得，Gm，GMrv2

5、，即 v1v2，代入数值得，v13.9 Mm r2v2 rr2 r1km/s. 答案： B 6有两颗质量均匀分布的行星 A 和 B，它们各有一颗靠近表面的卫星 a 和 b，若这两颗卫 星 a 和 b 的周期相等，由此可知( ) A卫星 a 和 b 的线速度一定相等 B行星 A 和 B 的质量一定相等 C行星 A 和 B 的密度一定相等 D行星 A 和 B 表面的重力加速度一定相等解析： 对卫星，由 可得，它们的运行角速度一定相等，但它们的轨道半径关系2 T不能确定，故线速度大小不一定相等，A 项错；设行星的质量为 M，卫星的质量为 m，行星的半径为 r，由 Gmr2 和 M r3 可得，卫星的

6、周期 T，由此公式可得Mm r2(2 T)4 33 G行星 A 和 B 的密度一定相同但由于它们的半径不同，故 B、D 两项均不能确定 答案： C 71970 年 4 月 24 日，我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫 星“东方红一号”发射成功，开创了我国航天事业的新纪元 “东 方红一号”的运行轨道为椭圆轨道，其近地点 M 和远地点 N 的高度 分别为439 km 和 2 384 km，则( ) A卫星在 M 点的势能大于 N 点的势能来源:学科网 ZXXK B卫星在 M 点的角速度小于 N 点的角速度 C卫星在 M 点的加速度大于 N 点的加速度 D卫星在 N 点的速度大于 7.9 km/s

7、 解析： 卫星从 M 点到 N 点，万有引力做负功，势能增大，A 项错误；由开普勒第二定律 知，M 点的角速度大于 N 点的角速度，B 项错误；由于卫星在 M 点所受万有引力较大，因而 加速度较大，C 项正确；卫星在远地点 N 的速度小于其在该点做圆周运动的线速度，而第 一宇宙速度 7.9 km/s 是线速度的最大值，D 项错误 答案： C 8如图所示，是美国的“卡西尼”号探测器经过长达 7 年的“艰苦”旅行，进入绕土星飞 行的轨道若“卡西尼”号探测器在半径为 R 的土星上空离土星表面高 h 的圆形轨道上绕 土星飞行，环绕 n 周飞行时间为 t，已知引力常量为 G，则下列关于土星质量 M 和平

8、均密度 的表达式正确的是( )AM，来源:学科网42Rh3 Gt23Rh3 Gt2R3BM，42Rh2 Gt23Rh2 Gt2R3CM，42t2Rh3 Gn23t2Rh3 Gn2R3DM，42n2Rh3 Gt23n2Rh3 Gt2R3解析： 设“卡西尼”号的质量为 m，土星的质量为 M， “卡西尼”号围绕土星的中心做匀速圆周运动，其向心力由万有引力提供，Gm(Rh)2，其中 T ，解得Mm Rh2(2 T)t nM.又土星体积 V R3，所以 .42n2Rh3 Gt24 3M V3n2Rh3 Gt2R3答案： D 9 “嫦娥一号”于 2009 年 3 月 1 日下午 4 时 13 分成功撞月，

9、从发射到撞月历时 433 天， 标志我国一期探月工程圆满结束其中，卫星发射过程先在近地圆轨道绕行 3 周，再长途 跋涉进入近月圆轨道绕月飞行若月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的 1/6， 月球半径为地球半径的 1/4，根据以上信息得( ) A绕月与绕地飞行周期之比为32B绕月与绕地飞行周期之比为23C绕月与绕地飞行向心加速度之比为 61 D月球与地球质量之比为 961解析： 由 Gmg 可得月球与地球质量之比：Mm R2，D 错误M月 M地g月 g地R 2 月 R 2 地1 96由于在近地及近月轨道中， “嫦娥一号”运行的半径分别可近似为地球的半径与月球的半 径，来源:学。科。网 Z。

10、X。X。K由 Gm2R，Mm R2(2 T)可得：，A 正确T月 T地R 3 月M地 R 3 地M月32由 Gma，Mm R2可得： ，C 错误a月 a地M月R 2 地 M地R 2 月1 6正确答案为 A. 答案： A 10宇宙中有这样一种三星系统，系统由两个质量为 m 的小星体和一个质量为 M 的大星体 组成，两个小星体围绕大星体在同一圆形轨道上运行，轨道半径为 r.关于该三星系统的说 法中正确的是( ) 在稳定运行情况下，大星体提供两小星体做圆周运动的向心力 在稳定运行情况下， 大星体应在小星体轨道中心，两小星体在大星体相对的两侧 小星体运行的周期为 T大星体运行的周期为 T4r32G4M

11、m4r32G4MmA B C D 解析： 三星应该在同一直线上，并且两小星体在大星体相对的两侧，只有这样才能使某 一小星体受到大星体和另一小星体的引力的合力提供向心力由GGmr2 解得：小星体的周期 T，所以选项 B 正确Mm r2m2 2r2(2 T)4r32G4Mm答案： B 二、非选择题 11如下图所示，三个质点 a、b、c 质量分别为 m1、m2、M(Mm1，Mm2)在 c 的万有引 力作用下，a、b 在同一平面内绕 c 沿逆时针方向做匀速圆周运动，轨道半径之比为 rarb14，则它们的周期之比 TaTb_；从图示位置开始，在 b 运动一周的 过程中，a、b、c 共线了_次来源:Z。x

12、x。k.Com解析： 万有引力提供向心力，则 Gm1ra，Gm2rb，所以Mm1 r2 a42 T2 aMm2 r2 b42 T2 bTaTb18，设每隔时间 t，a、b 共线一次，则(ab)t，所以 t，所以 b 运动一周的过程中，a、b、c 共线的次数为：n abTb tTb214.来源:Z.xx.k.ComTbab (2 Ta2 Tb)2Tb Ta答案： 18 14 12(2010全国卷)如右图，质量分别为 m 和 M 的两个星 球 A 和 B 在引力作用下都绕 O 点做匀速圆周运动，星球 A 和 B 两者中心之间的距离为 L.已知 A、B 的中心和 O 三点始终共 线，A 和 B 分别

13、在 O 的两侧引力常数为 G. (1)求两星球做圆周运动的周期； (2)在地月系统中，若忽略其它星球的影响，可以将月球和地 球看成上述星球 A 和 B，月球绕其轨道中心运行的周期记为 T1.但在近似处理问题时，常常认为月球是绕地心做圆周运动的，这样算得的运行周期记为 T2.已知地球和月球的质量分别为 5.981024kg 和 7.351022kg.求 T2 与 T1 两者平方之 比(结果保留 3 位小数) 解析： (1)设两个星球 A 和 B 做匀速圆周运动的轨道半径分别为 r 和 R，相互作用的引力 大小为 F，运行周期为 T.根据万有引力定律有FGMm Rr2由匀速圆周运动的规律得Fm2r(2 T)FM2R(2 T)由题意得 LRr联立式得 T2.L3 GMm(2)在地月系统中，由于地月系统旋转所围绕的中心 O 不在地心，月球做圆周运动的周期可 由式得出T12L3 GMm式中，M和 m分别是地球与月球的质量，L是地心与月心之间的距离若认为月球在 地球的引力作用下绕地心做匀速圆周运动，则Gm2LMm L2(2 T2)式中，T2 为月球绕地心运动的周期由式得T22L3 GM由式得21(T2 T1)m M代入题给数据得21.012.T2 2 T2 1(T2 T1)答案： (1)T2 (2)1.012L3 GMmT2 2 T2 1